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麒麟電池量產(chǎn),,對比特斯拉4680電池有什么不同,?

 AutoLab 2023-03-23 發(fā)布于上海

去年6月,寧德時代發(fā)布第三代CTP電池—麒麟電池,,9個月過去,,寧德時代麒麟電池已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。

那么寧德時代麒麟電池對比特斯拉4680電池有什么不一樣,?

據(jù)寧德時代介紹稱,,在相同的化學(xué)體系、同等電池包尺寸下,,麒麟電池包的電量,,相比4680系統(tǒng)提升13%。

但除了電池包能量密度之間的差異,,兩者的設(shè)計思路又有什么不一樣,?

先一句話總結(jié),特斯拉的4680電池,,勝在電芯單體能量密度更高,,特點是通過改變電芯結(jié)構(gòu)材料達(dá)到更高能量密度。

而寧德時代的麒麟電池,,則勝在電池包整體能量密度更高,,核心在于精簡電池包結(jié)構(gòu)。

麒麟電池是寧德時代第三代CTP電池,,CTP的特點就是無模組,。

早起動力電池包是采用“電芯-電池模組-電池包”的封裝形式構(gòu)成,結(jié)構(gòu)上有一種層層遞進(jìn)的感覺,,但相應(yīng)的電池包內(nèi)的高壓線纜和模組結(jié)構(gòu)件也擠占了電芯的空間,。

無模組則可以節(jié)省這部分,讓電池包內(nèi)塞入更多電芯,,以提高整體體積的能量密度,。

CTP電池也是寧德時代首創(chuàng)的技術(shù)路線,核心就精簡電池包結(jié)構(gòu)。

比亞迪CTB技術(shù)也是這種思路,,把刀片電池本身與車身直接融為一體,,精簡了大量結(jié)構(gòu),包括零跑CTC技術(shù)也是如此,,比如取消電池包上蓋板,,區(qū)別只是寧德時代作為動力電池廠家,CTP技術(shù)僅針對電池包本身,。

其實特斯拉CTC也是類似一樣的技術(shù)理念,,但具體到4680電池上還有不同。

說回到麒麟電池,,作為寧德時代第三代CTP電池麒麟電池堪稱是無模組技術(shù)的集大成者,。

傳統(tǒng)電池包內(nèi)部,為了碰撞安全性,,需要在電池包框體內(nèi)加入橫縱梁來保障結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,,同時為了散熱和隔熱需求,還需要在電池包頂部或底部加入水冷板以及在電芯之間塞入隔熱層,。

但在麒麟電池內(nèi)部,,傳統(tǒng)的橫縱梁、隔熱層和水冷設(shè)計被集成在一起,,成為了一個新的多功能彈性夾層,。

這個新的多功能彈性夾層平行于方形電芯,同時垂直于上下電池包殼體,,所以同樣也起到了保障電池包結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用。

又由于水冷系統(tǒng)從過去電芯的頂部或底部,,轉(zhuǎn)移到做電芯的側(cè)面,,散熱面積增大,效率也提高了,,這對高功率的快充場景是很有利的。

根據(jù)寧德時代說法,麒麟電池的散熱面積擴(kuò)大4倍,,電芯控溫時間縮短至原來的一半,,可支持5分鐘快速速熱啟動及10分鐘快充至80%。

并且麒麟電池在多功能彈性夾層內(nèi)還搭建了微米橋連接裝置,,可以配合電芯在充放電的過程中產(chǎn)生的輕微形變而進(jìn)行自由伸縮(水冷通道中的風(fēng)冷通道),,相比電芯貼電芯的設(shè)計,這種給電芯留有膨縮冗余的設(shè)計,,也會提升電池的循環(huán)壽命,。

另外,在麒麟電池包內(nèi)部電芯的排布上,,其電芯通過采取倒放布置,,利用電芯正極的空隙,,把熱排氣和底部球碰緩沖空間也集成在一起。

對比其其他電池包,,類似于排氣通道在電池包中央或兩側(cè)的設(shè)計,,這種結(jié)構(gòu)更為緊湊。

從整個麒麟電池包內(nèi)部空間上,,這種設(shè)計會給電芯多留了6%的空間,,塞入更多了電芯,也就提升了電池包整體的能量密度,。

對比之下,,特斯拉4680電池,體積利用率為63%,,電池組能量密度217Wh/kg,。

而寧德時代麒麟電池包,體積利用率72%,,三元電芯系統(tǒng)能量密度可達(dá)255Wh/kg,,妥妥的壓特斯拉一頭。

只是寧德時代麒麟電池的能量密度255Wh/kg背后,,電芯依然是NCM三元鋰,,結(jié)構(gòu)或者化學(xué)配方并沒有看到變化。

可以說,,寧德時代麒麟電池的特點就是在電池包內(nèi)部進(jìn)行高度集成化,,本質(zhì)還是在電池包結(jié)構(gòu)上做文章,在一定空間年內(nèi)極大的釋放了釋放電芯容量,,但電芯并沒有發(fā)生變化,。

比起寧德時代麒麟電池,特斯拉4680電池的特色就在于電芯結(jié)構(gòu)材料上的改變,。

特斯拉4680電池不同之處首先是全極耳設(shè)計,,電池極耳是什么可以看上圖紅框區(qū)域。

極耳是電池電極的輸出端,,也是電池內(nèi)部最容易過熱的地方,,傳統(tǒng)電池有兩個極耳,分別連接正極與負(fù)極,。

但特斯拉4680電池把正負(fù)極整個面都變成了極耳,,不僅使得導(dǎo)電面積變大,電子運(yùn)動距離大幅縮短,,還能夠降低電池歐姆內(nèi)阻,,即便大功率輸出也不容易過熱,所以還提升了電池倍率性能。

此外,,由于特斯拉4680電池圓柱電池,,雖然對比寧德時代方形電芯劣勢是電池包一定空間內(nèi)集成度較低,體積利用率為63%,,但好處卻也是單體電芯更容易散熱了,。

更容易散熱的全極耳設(shè)計+更易散熱的圓柱電芯,使得特斯拉可以在4680電芯正極采用含量更高的高鎳配方,,再加上硅碳負(fù)極,,所以特斯拉的4680的三元電芯能量密度能達(dá)到300Wh/kg。

特斯拉4680電池實際上是一種改變了電芯結(jié)構(gòu),、材料的技術(shù)方案,,而在整個電池包結(jié)構(gòu)上,特斯拉也有CTC技術(shù),,比如電池包上蓋板直接做車身底板,,一樣是提升空間內(nèi)電芯容量的方法。

應(yīng)該說在提升電池包系統(tǒng)能量密度上,,特斯拉4680電池和寧德時代麒麟電池是殊途同歸,,目的一致但路線不同。

特斯拉4680電池已經(jīng)率先上車,,而如今麒麟電池同樣也已經(jīng)量產(chǎn),,首搭麒麟電池的極氪009今年第二季度即將交付。

只不過,,兩種技術(shù)方案哪一種會更具前景呢,?對于消費(fèi)者來說,或許我們只看續(xù)航里程,,但對于廠家來說,,哪一種技術(shù)方案更具成本優(yōu)勢是更為重要的,但這是另一個話題了,。

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